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大河万里浪淘沙
时间:2019年10月29日来源:人民网
大河万里浪淘沙

  图为游客在小浪底库区观看水库下泄排沙的景观。
  苗秋闹摄(新华社发)

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  “黄河斗水,泥居其七。”黄河水少沙多、水沙关系不协调,是黄河复杂难治的症结所在。

  多年来,黄河治理持续推进调水调沙,通过水利工程调节,初步形成了“拦、调、排、放、挖”的综合处理利用泥沙体系。

  

  在黄河流经的最后一个峡口处,小浪底水利枢纽揽山抱水,拦河大坝巍峨高耸。远处,青峰影影绰绰,平稳回蓄的水库烟波浩渺。

  不久前,这里还是另一幅景象:滔滔浊流从孔闸喷薄而出,巨浪激荡,水声如雷。从今年6月21日到8月12日,小浪底实现历时最长的泄洪排沙,出库沙量约4.7亿吨,排沙比高达325%,均为历史最高纪录。

  黄河难治,根在泥沙。水沙调控,是治理黄河的“牛鼻子”。截至目前,“拦、调、排、放、挖”综合处理黄河泥沙方略基本达成共识,累计减少入黄泥沙近300亿吨,减少下游河道淤积112亿吨。近20年来,随着中上游水土保持的持续推进和调水调沙的实践运用,下游河道约30亿吨泥沙被冲刷入海。

  黄河水量为长江的1/20,含沙量却是长江的4倍

  “黄河斗水,泥居其七。”黄河是世界上含沙量最大的河流,多年平均年输沙量达16亿吨,平均每立方米水中含35公斤左右泥沙。黄河水量为长江的1/20,含沙量却是长江的4倍。

  泥沙大多来自黄土高原。水利部黄河水利委员会水旱灾害防御局局长魏向阳介绍,甘肃兰州以上河段提供了近六成的来水,而从上中游的分界点——内蒙古河口镇,到河南三门峡河段,河水裹沙挟泥奔腾,九成泥沙来自于此,这导致了下游水少沙多。

  “流域内降雨集中,几场暴雨,洪水就能贡献大部分泥沙。”魏向阳说。据悉,黄河来沙主要集中在汛期,7—9月干流沙量占全年沙量的80%左右,而支流接近100%。

  不协调的水沙关系,导致黄河“善淤”“善徙”,历史上曾造成不少灾害,也为治理带来诸多挑战。在河南开封,黄河比城市地平面高出10米左右,大堤夹护着黄河“从头顶穿过”,形成了独特的“地上悬河”。据统计,在黄河中下游的分界点桃花峪以下近800公里河道中,大部分是“地上河”。

  “泥沙俱下的黄河进入下游地区,地势平缓,流速减慢,泥沙沉积加快。每年淤积约4亿吨,下游河床以平均每年10厘米左右的速度抬升,对沿黄地区安全造成巨大威胁。”水利部小浪底水利枢纽管理中心水量调度处处长刘树君介绍。

  泥沙淤积,让黄河防汛难上加难。“水往低处流,随着河床抬升,主流来回摆动,形成‘横河’‘斜河’,直接冲击堤坝,大大提升了洪涝灾害的危险系数。”魏向阳说,“此外,黄河水资源本就宝贵,泥沙淤积也造成了河道萎缩,挤占水流空间,下游主河槽最小过流能力一度只有1800立方米每秒。”

  开展水沙调控,下游河道累计冲刷泥沙约30亿吨

  抓住水沙关系调节这个“牛鼻子”,完善水沙调控机制,是让黄河长治久安的重要举措。魏向阳说,通过水利工程调节,可以改变“水少沙多,水沙时空分布不均衡,易于造成河道淤积”的自然状态,最大限度地把泥沙输送入海。以水畅其流,疏通黄河经脉。

  如何让水沙关系协调?这是黄河治理面临的独特难题,更是一道世界级的难题。

  曾经,有人提出引来汉江水冲刷黄河水,这不仅工程难度过大,效果也难以预估,不太现实。有人提出“滩区放淤”,但黄河滩区尚有百万人口,如何保障他们的生活?

  2001年,小浪底水利枢纽建成,可控制来水量的近90%、来沙量的近100%。这座位于黄河流域“咽喉”的大水库,为水沙调控工作提供了新思路,增加了“底气”。

  “小浪底水库专门设计了75.5亿立方米的淤沙库容,用来拦蓄泥沙,按照设计时的淤沙速度,可拦沙运用20年。这不仅减缓了下游河道的抬升速度,还为泥沙治理争取了宝贵时间。”刘树君说,“近些年,上游来沙量减少,水库不断泄洪排淤,截至2019年汛前,累计淤积泥沙约33.5亿立方米,不足设计库容的一半。”

  水库群如何排沙?“简单来说,就是用水冲沙。在保证下游河道安全的情况下,根据来水情况,水库泄洪排沙,塑造大流量长历时的泄流过程,利用流速将尽可能多的泥沙排进大海。”刘树君说,关键要找到临界点,把握好下泄流量。

  水沙调控没有成熟经验可以借鉴,唯有在试验中不断探索。2002年,黄河首次开展调水调沙试验,成功使6600万吨泥沙入海。2003年,小浪底、陆浑、故县水库水沙联合调度,合力冲刷。2004年,调水调沙试验“朋友圈”新加入了万家寨、三门峡水库。

  水沙调控技术不断升级。“如果有慢镜头,你可以看到奇妙的水沙运动:浑浊水流会潜入清水下方,沿库底向前涌动,水库表面波澜不惊,水下暗流涌动。若此时打开闸门泄水,排沙效果显著,这就是异重流排沙。”黄河水利水电开发总公司副总经理张建生介绍。此外,2018年和2019年利用来水丰沛的情况,小浪底水库尝试了降水位泄洪排沙运用方式,出库泥沙约10亿吨。

  水沙调控效果显著。据悉,水沙调控开展了3次试验和18次生产运行,下游河道累计冲刷泥沙约30亿吨,最小平滩流量提高到4300立方米每秒,“二级悬河”的不利态势得到缓解。

  治理水土流失,从源头减沙,并完善水库联合调度

  水沙调控工作丝毫不能松懈。“水沙调控体系尚不完善,突出表现在小浪底水库调水调沙后续动力不足,水库群还未完全形成合力,干支流水库多头管理,缺乏统一调度。”魏向阳介绍,“以水利工程为基础,实施河道和滩区综合提升治理工程,实施水土保持、生态保护,实现水沙协调,确保黄河安澜。”

  为小浪底添“帮手”,壮大水库调度群。优化龙羊峡、刘家峡、三门峡、小浪底水库的调度,通过接续蓄水、泄水,提高小浪底水库入库水量和流速。加快建设古贤水利枢纽工程,进一步完善水沙调控工程体系。“此外,在提高水沙情监测预报能力、推进洪水泥沙资源化利用上还有很多文章可做。”魏向阳说。

  保持水土,从源头减沙。造林10万多平方千米,人工种草2万多平方千米,建设淤地坝5.9万座……一系列举措让黄土高原近一半水土流失面积得到初步治理,水土保持措施年均减少入黄泥沙4.35亿吨。

  黄河水利委员会有关负责人介绍,接下来将继续加强对水土资源的保护,推进小流域综合治理。

  魏向阳介绍,“拦、调、排、放、挖”的综合处理黄河泥沙方略基本达成共识,水沙调控体系初步建立,在防洪减淤上发挥了重要作用,古贤水库等骨干枢纽建成后,将逐步完善黄河水沙调控体系,今后将在黄河生态保护和高质量发展上作出重要贡献。

  版式设计:沈亦伶


  《 人民日报 》( 2019年10月29日 15 版)


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